Orientation selectivity in cat and agouti primary visual cortex as reflected in firing rates, LFP gamma oscillations and phase relationships

• Autor(a) principal: Patriota, João Henrique Nascimento
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26869
• topic: CNPQ::OUTROS::CIENCIAS: NEUROCIÊNCIAS; Gato; Cutia; V1; Preferência de orientação; Mapas corticais; Gamma

Embora várias ordens de mamíferos tenham neurônios seletivos por orientação, esses neurônios podem ser organizados em diferentes arranjos corticais. Um exemplo proeminente é o mapa de preferência de orientação colunar encontrado em carnívoros (gatos, furões, musaranhos de árvores) e todos os primatas (por exemplo, humanos, macacos, lêmures de rato) estudados até agora, em oposição aos arranjos aparentemente aleatórios comumente referidos como configurações de sal e pimenta, observados em roedores. A seletividade da orientação é geralmente deduzida da atividade de disparos neuronais induzida por estímulos. No entanto, também tem sido observado em oscilações do potencial de campo local (LFP), especialmente na banda Gama. Em várias das espécies que expressam um mapa colunar, a orientação preferencial da atividade de disparos e a potência gama são semelhantes. Isto é compatível com a interpretação de que a atividade das amostras de LFP são provenientes de áreas corticais contíguas que respondem à mesma orientação. Os disparos podem ser fortemente fixados a certas fases das oscilações do LFP, e pensa-se que estas últimas não só estabelecem janelas temporais que coordenam a atividade de disparos das populações neuronais locais, mas também permitem a comunicação entre populações neuronais distantes. Assim, colocamos a hipótese de que um arranjo funcional colunar/não-colunar também pode ser refletido em interações disparo-campo. Na presente dissertação, examinamos disparos e oscilações do LFP na banda gama baixa (low-γ) de +/-30-50 Hz obtidos de múltiplas gravações paralelas no córtex visual durante a estimulação de grade em dois representantes de ordem mamífera com tamanho V1 semelhante, mas com diferentes layouts funcionais - o gato doméstico para carnívoros e o agouti amazônico para roedores. Anteriormente, observamos que embora os agoutis possuam neurônios seletivos a orientação, eles não expressam colunas como os gatos. Correlacionamos a preferencia de orientação dos disparos com a potência do low-γ do mesmo eletrodo. Essa análise revelou que as unidades que exibem tanto a seletividade de orientação em disparos quanto a potência do low-γ (OSI > 0,1) apresentam preferência semelhante nos gatos (n = 95, correlação circular = 0,56, p = 1,44e-12), mas muito menos em agouti (n = 39, correlação circular = 0,40, p = 0,0067). Além disso, avaliamos se a atividade de pico de unidade única é coordenada com o LFP na faixa gama registrada do eletrodo como refletida em eventos de fase bloqueada. Em gatos, os eventos fixados em fase freqüentemente ocorriam de forma seletiva de orientação e com orientação semelhante à da atividade de disparos (n = 33, correlação circular = 0.57, p = 0,0035). Em contraste, agouti apresentou poucos eventos fixados por fases e estes não estavam correlacionados com a seletividade da orientação por pico (n = 6, coeficiente de correlação circular = 0.11, p = 0.79). Nossos resultados suportam a noção de que a coordenação dos disparos e a potência em gama no LFP em gatos pode estar relacionada ao seu layout colunar ordenado. Na mesma linha de argumentação, propomos que a menor semelhança entre o spiking e a preferência em gama e a falta de eventos seletivos fixados em fases em agouti refletem uma menor ou ausente organização da preferência de orientação em um layout colunar contíguo nesta espécie.